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基于时码信息授时的授时精度测试方法及系统技术方案

技术编号:40598878 阅读:9 留言:0更新日期:2024-03-12 22:02
本申请涉及航天航空技术领域,尤其涉及一种基于时码信息授时的授时精度测试方法及系统,包括:后IO时统板卡读取授时主机发出的TOD+1PPS信息,并通过后IO时统板卡上的FPGA解码TOD+1PPS信息为时间信息;根据时间信息后IO时统板卡向CPU板卡的系统授时;读取CPU板卡的系统时间,并存入timeval结构体中;读取timeval结构体中的tv_usec元素,并判断tv_usec是否达到预定值,达到预定值则产生一个波形;将产生的波形与授时主机发出的TOD+1PPS信息对应的波形进行时间差测量,得到授时误差。本申请可以使得授时精度测试更加直接明确。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及航天航空,尤其涉及一种基于时码信息授时的授时精度测试方法及系统


技术介绍

1、时间的精准同步对于航天活动至关重要,例如火箭发射时需要对发射场、测控站、测控船的时间进行同步,飞船与目标飞行器交会对接时需要地面多个测控站对飞船和目标飞行器的姿态同步观测,实时发出测控指令。目前,为计算机操作系统授时主要有网络授时(ntp等)、irig码和tod(时码信息)+1pps(秒脉冲)等授时方式,其中,由于tod+1pps有tod可系统内部协商和1pps可使用专用电路确保精度的优势,被广泛采用。

2、计算机通过内部的时统板进行授时,时统板通过pcie与cpu连接,通过串口与系统时间源连接。具体的授时过程如下,时统板接收到系统时间源的tod+1pps后,其中的fpga(field programmable gate array)会解算为fpga时间,并进行授时工作。当fpga时间为整秒时,fpga同时发送pcie中断信息给cpu,在fpga的测试引脚输出用于测试时间精度的波形,及将此整秒的时间存入fpga中的整秒寄存器。cpu在接到fpga发送的pcie中断信息之后,会读取整秒寄存器的整秒信息,并将该值修改为系统时间。

3、上述授时方法采用的授时精度测试方法为:

4、操作系统授时误差=系统时间源时间与fpga时间的差+cpu响应pcie中断信息的最大时间+cpu执行授时操作的时间,其中,根据使用示波器测量系统时间源的1pps与fpga的整秒波形的时间差,得出系统时间源时间与fpga时间的差。

5、目前的授时精度测试方法大多为间距测量法,且如“cpu响应pcie中断信息的最大时间”均为理论计算值,很难准确估算系统的授时精度。

6、因此,如何使得授时精度测试更加直接明确,是本领域技术人员目前急需解决的技术问题。


技术实现思路

1、本申请提供了一种基于时码信息授时的授时精度测试方法及系统,以使授时精度测试更加直接明确。

2、为解决上述技术问题,本申请提供如下技术方案:

3、一种基于时码信息授时的授时精度测试方法,包括如下步骤:步骤s110、后io时统板卡读取授时主机发出的tod+1pps信息,并通过后io时统板卡上的fpga解码tod+1pps信息为时间信息;步骤s120、根据时间信息后io时统板卡向cpu板卡的系统授时;步骤s130、读取cpu板卡的系统时间,并存入timeval结构体中;步骤s140、读取timeval结构体中的tv_usec元素,并判断tv_usec是否达到预定值,达到预定值则产生一个波形;步骤s150、将产生的波形与授时主机发出的tod+1pps信息对应的波形进行时间差测量,得到授时误差。

4、如上所述的基于时码信息授时的授时精度测试方法,其中,优选的是,io时统板卡采用6u vpx后io时统板卡。

5、如上所述的基于时码信息授时的授时精度测试方法,其中,优选的是,cpu板卡采用6u vpx cpu板卡,6u vpx cpu板卡上运行的是linux系统。

6、如上所述的基于时码信息授时的授时精度测试方法,其中,优选的是,6u vpx cpu板卡的linux系统中运行有gettimeofday函数,通过gettimeofday函数读取linux系统当前的系统时间,并存入timeval结构体中。

7、如上所述的基于时码信息授时的授时精度测试方法,其中,优选的是,6u vpx cpu板卡的linux系统中运行有波形发生软件;波形发生软件连续读取timeval结构体中的元素,得到timeval结构体的tv_usec元素;计算得到linux系统的毫秒值为tv_usec/1000,系统的微秒值为tv_usec%1000;当波形发生软件判断毫秒值tv_usec/1000为0,微秒值tv_usec%1000小于10时,波形发生软件产生一个波形。

8、如上所述的基于时码信息授时的授时精度测试方法,其中,优选的是,波形发生软件在rs232口产生一个波形。

9、如上所述的基于时码信息授时的授时精度测试方法,其中,优选的是,使用示波器采集rs232口产生的波形,以及使用示波器采集授时主机产生tod+1pps信息所对应的波形。

10、一种基于时码信息授时的授时精度测试系统,包括:后io时统板卡、cpu板卡、输出接口和示波器;后io时统板卡用于与授时主机连接,用于读取授时主机发出的tod+1pps信息,并通过后io时统板卡上的fpga解码tod+1pps信息为时间信息;后io时统板卡与cpu板卡连接,cpu板卡与输出接口连接,根据时间信息向cpu板卡的系统授时,cpu板卡中运行有读取时间的函数和波形发生软件,读取时间的函数读取cpu板卡的系统时间,并存入timeval结构体中,波形发生软件读取timeval结构体中的tv_usec元素,并判断tv_usec是否达到预定值,达到预定值则在输出接口处产生一个波形;示波器与输出接口连接,并且示波器用于与授时主机连接,以将产生的波形与授时主机发出的tod+1pps信息对应的波形进行时间差测量,得到授时误差。

11、如上所述的基于时码信息授时的授时精度测试系统,其中,优选的是,io时统板卡采用6u vpx后io时统板卡,cpu板卡采用6u vpx cpu板卡,输出接口采用rs232口。

12、如上所述的基于时码信息授时的授时精度测试系统,其中,优选的是,6u vpx后io时统板卡通过pcie总线与6u vpx cpu板卡连接,并且6u vpx后io时统板卡、pcie总线和6uvpx cpu板卡位于8u vpx机箱内,通过8u vpx机箱为6u vpx后io时统板卡和6u vpx cpu板卡供电;并且6u vpx后io时统板卡通过8u vpx机箱与授时主机连接,6u vpx cpu板卡通过8u vpx机箱与rs232口连接。

13、相对上述
技术介绍
,本专利技术提供的基于时码信息授时的授时精度测试方法及系统,可以使授时精度测试更加直接明确。

本文档来自技高网
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【技术保护点】

1.一种基于时码信息授时的授时精度测试方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于时码信息授时的授时精度测试方法,其特征在于,IO时统板卡采用6U VPX后IO时统板卡。

3.根据权利要求1或2所述的基于时码信息授时的授时精度测试方法,其特征在于,CPU板卡采用6U VPX CPU板卡,6U VPX CPU板卡上运行的是l inux系统。

4.根据权利要求3所述的基于时码信息授时的授时精度测试方法,其特征在于,6U VPXCPU板卡的l inux系统中运行有gettimeofday函数,通过gettimeofday函数读取linux系统当前的系统时间,并存入timeval结构体中。

5.根据权利要求4所述的基于时码信息授时的授时精度测试方法,其特征在于,6U VPXCPU板卡的l inux系统中运行有波形发生软件;

6.根据权利要求5所述的基于时码信息授时的授时精度测试方法,其特征在于,波形发生软件在RS232口产生一个波形。

7.根据权利要求6所述的基于时码信息授时的授时精度测试方法,其特征在于,使用示波器采集RS232口产生的波形,以及使用示波器采集授时主机产生TOD+1PPS信息所对应的波形。

8.一种基于时码信息授时的授时精度测试系统,其特征在于,包括:后IO时统板卡、CPU板卡、输出接口和示波器;

9.根据权利要求8所述的基于时码信息授时的授时精度测试系统,其特征在于,IO时统板卡采用6U VPX后IO时统板卡,CPU板卡采用6U VPX CPU板卡,输出接口采用RS232口。

10.根据权利要求9所述的基于时码信息授时的授时精度测试系统,其特征在于,6UVPX后IO时统板卡通过PCIe总线与6U VPX CPU板卡连接,并且6U VPX后IO时统板卡、PCIe总线和6U VPX CPU板卡位于8U VPX机箱内,通过8U VPX机箱为6U VPX后IO时统板卡和6U VPXCPU板卡供电;

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【技术特征摘要】

1.一种基于时码信息授时的授时精度测试方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于时码信息授时的授时精度测试方法,其特征在于,io时统板卡采用6u vpx后io时统板卡。

3.根据权利要求1或2所述的基于时码信息授时的授时精度测试方法,其特征在于,cpu板卡采用6u vpx cpu板卡,6u vpx cpu板卡上运行的是l inux系统。

4.根据权利要求3所述的基于时码信息授时的授时精度测试方法,其特征在于,6u vpxcpu板卡的l inux系统中运行有gettimeofday函数,通过gettimeofday函数读取linux系统当前的系统时间,并存入timeval结构体中。

5.根据权利要求4所述的基于时码信息授时的授时精度测试方法,其特征在于,6u vpxcpu板卡的l inux系统中运行有波形发生软件;

6.根据权利要求5所述的基于时码信息授时的授时精度测试方法,其特征在于,波...

【专利技术属性】
技术研发人员:董齐谢晨刘广勋
申请(专利权)人:广州中科宇航探索技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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